现代有机合成化学第2章
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第2章 合成气
3、脱碳方法的选择
氨加工的品种
取决于
气化所用原料和方法 后继气体精炼方法 各脱碳方法的经济性
2.2.4.原料气的精炼(CO、CO2、O2、水等)
1、铜氨溶液吸收法 氯化铜氨液 吸 蚁酸铜氨液 收 碳酸铜氨液 液 醋酸铜氨液 (1)、铜液的组成
总量≤10ppm
铜离子浓度(铜比) 氨含量 醋酸浓度 残余CO、CO2(再生液)
3、甲烷化法
互逆 甲烷蒸汽转化 机理分析：
甲烷蒸汽转化机理
CH4 + [ ] ? [CH 2 ]
[CO] [ ] + CO
甲烷化机理
CO + [ ] [CO]
H2
[CH2 ] + H2O [CO] + 2H2
[CO] + [ ] [C ] + [O]
[C] + H2 ? [CH2 ] H2 揪快? CH4 [ ]
CH 4 + H 2O CO + 3H 2
H2O + [ ] [O] + H 2
[O] + H2 ? H2O [ ]
CO2 + [ ] ? [CO2 ]
[CO2 ] + [ ] [CO] + [O* ]
CO + [O] [ ] + CO2
CO + H 2O CO2 + H 2
利用催化剂使CO、CO2加氢生成CH4使气体 精炼的方法，可使CO、CO2&度增加都会造成扩散系数下降
5.活性系数与催化剂用量
活性系数指真实工业条件下的使用活性与标准条件下的比值 催化剂用量：
VK
yCO ,2 dy G CO = r òyCO ,1 xA k
第2章-第3节卤代烃
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1．卤代烃属于烃类吗？
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Hale Waihona Puke 【提示】 卤代烃不属于烃类。烃是只含 C、H 两种元 素的化合物，而卤代烃是指烃中的氢原子被卤素原子取代后 的产物，其中含有卤素原子，属于烃的衍生物。
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－
2．如何用实验证明溴乙烷在水中能否电离出 Br ？
教 学 方 案 设 计
【提示】
将溴乙烷与AgNO3溶液混合，振荡、静
置，溶液分层，无浅黄色沉淀产生，证明溴乙烷不能电离 出Br－。
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【解析】
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【答案】
B
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第2章 卤化技术
（2）
-三氯甲苯的制备
2.3.3 饱和烃的取代氯化
饱和烃的取代卤化也是自由基链反应，与芳环侧链卤 化的反应历程相似。这类反应中最重要的生产实例是甲烷 和一氯甲烷的氯化制各种氯甲烷以及石蜡的氯化制氯化石 蜡。 1．甲烷的氯化制各种氯甲烷
甲烷的氯化有氯气氯化和氧氯化两种方法，现分别叙 述如下。 (1)氯气氯化 甲烷的氯化是连串反应，可依次生成一氯甲烷、二氯 甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，它们都有广泛的用途。
甲烷的氯化，目前在工业都采用在300~500℃的热氯化法。 甲烷的热氯化是速度极快的强烈放热反应，反应时间只需要几秒钟， 在反应体系中，氯气局部过浓的区域，放热量大，局部温度过高， 反应激烈，会发生炭化、二聚等副反应。为了控制反应温度，工业 上常采用如下方法： 1)控制C12与CH4摩尔比。甲烷的单程转化率一般不超过30％， 并将未反应的甲烷和一部分较低级的甲烷氯化物循环回反应器。 2)使用多级串联绝热反应器。在每两个反应器之间有冷却装置， 氯气分别通人每个反应器中。 3)利用流化床换热反应器。可利用惰性热载体(例如石英粉)和传热 装置移除反应热。或利用负载有氯化钾或氯化铜的铝胶催化剂或分 子筛催化剂为热载体。 4)向反应区喷人一定量的雾状四氯化碳或其他多氯甲烷，利用它 们的汽化来移除反应热。 单用全返混型流化床反应器，氯的转 化不完全，因此在实际生产中采用返混型和活塞流型反应器串联的 方法。
（2）卤化试剂
在芳烃的卤代反应中，必须注意选择合适的卤化 试剂，因这往往会影响反应的速度卤原子取代的位置、 数目及异构体的比例等，反应过程如下
（3）介质
常用的介质有水、盐酸、硫酸、醋酸、氮仿 及其他卤代烃类化合物。反应介质的选取是根据 被卤化物的性质而定的。对于卤化反应容易进行 的芳烃，可用稀盐酸或稀疏酸作介质，不需加其 他催化剂；对于卤代反应较难进行的芳烃，可用 浓硫酸作介质，并加入适量的摧化剂。反应若需 用有机溶剂，则该溶剂必须在反应条件下显示惰 性。例如，水杨破的织代可用醋酸作溶剂；荣的 氯代可用四氯化碳或氯苯作溶剂。溶剂的更换常 常影响到卤代反应的速度，甚至影响到产物的结 构及异构体的比例。一般来讲，采用极性溶剂的 反应速度要比用非极性溶剂快。
第2章 第1节 第2课时 有机化学反应的应用——卤代烃的制备和性质
【答案】 D
2．中国古代有“女娲补天”的传说，现代人因为氟氯代烷造成的臭氧层空 洞也在进行着“补天”，下列关于氟氯代烷的说法错误的是( )
【解析】 CH2ClF只有一种结构。 【答案】 B
3．(2016·郑州高二检测)下列物质分别与NaOH的醇溶液共热，能发生消去反 应且生成的有机物只有一种结构的是( )
【答案】 B
8．由环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯，下列有关的八步反应(其中所有 无机产物都已略去)：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。 试回答： (1)反应________属于取代反应。 (2)写出上述化合物结构简式：B________，C________。 (3)反应④所用的试剂和条件是________。
为什么说卤代烃在有机合成中起着桥梁作用？ 【提示】
由此可见，在有机合成中卤代烃往往是改造有机化合物分子结构的中间产 物，实现烃—烃的含氧衍生物转变的桥梁。
[核心·突破] 1．卤代烃消去反应与水解反应的比较
2.卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理 R—X＋H2O―Na△―O→H R—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。
设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选)，用化学方 程式表示(不必注明反应条件)。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不应需要高温，因此缺点之一是高能耗，需要 氯化汞作催化剂，汞是重金属，因此缺点之二是会污染环境。
(2)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和 氯化氢，产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯，因此方案为CH2===CH2＋ Cl2―→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl―→CH2===CHCl＋HCl、HC≡CH＋ HCl―→CH2===CHCl。
2．中国古代有“女娲补天”的传说，现代人因为氟氯代烷造成的臭氧层空 洞也在进行着“补天”，下列关于氟氯代烷的说法错误的是( )
【解析】 CH2ClF只有一种结构。 【答案】 B
3．(2016·郑州高二检测)下列物质分别与NaOH的醇溶液共热，能发生消去反 应且生成的有机物只有一种结构的是( )
【答案】 B
8．由环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯，下列有关的八步反应(其中所有 无机产物都已略去)：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。 试回答： (1)反应________属于取代反应。 (2)写出上述化合物结构简式：B________，C________。 (3)反应④所用的试剂和条件是________。
为什么说卤代烃在有机合成中起着桥梁作用？ 【提示】
由此可见，在有机合成中卤代烃往往是改造有机化合物分子结构的中间产 物，实现烃—烃的含氧衍生物转变的桥梁。
[核心·突破] 1．卤代烃消去反应与水解反应的比较
2.卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理 R—X＋H2O―Na△―O→H R—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。
设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选)，用化学方 程式表示(不必注明反应条件)。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不应需要高温，因此缺点之一是高能耗，需要 氯化汞作催化剂，汞是重金属，因此缺点之二是会污染环境。
(2)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和 氯化氢，产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯，因此方案为CH2===CH2＋ Cl2―→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl―→CH2===CHCl＋HCl、HC≡CH＋ HCl―→CH2===CHCl。
第2章-第1节脂肪烃-第2课时
1.乙炔的分子组成、结构和 性质。(重点) 2.乙炔的制备、除杂、干 燥、收集等。(重点) 3.根据乙炔的化学性质，预 测炔烃的性质。(难点)
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1.组成和结构
应。 3．能说出天然气、石油液化气、汽油的组成，认识它 们在生产、生活中的应用。
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●课标解读 1.掌握炔的分子式通式及结构特点，明确其代表物分子
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中的官能团结构、名称和化学性质。 2．利用炔烃为原料进行有机合成。 3．明确炔烃的特征反应——加成反应。
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●教学流程设计
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1．当1 mol某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时，分子 中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子。所得产物再与2
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mol
Cl2进行取代反应后，此时原气态烃分子中的H原子全
部被Cl原子所替换，生成只含C、Cl两种元素的化合物。该 气态烃是( A．乙烯 ) B．乙炔 D．丙炔
第2章-第1节脂肪烃-第1课时
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相近时，分子的极性越大，其熔、沸点越高。
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2．化学性质的比较 烷烃 烯烃 CnH2n(n≥2) 乙烯(CH2===CH2)
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通式 代表物 结构特点
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2.化学性质 (1)烷烃的化学性质
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①取代反应(特征反应) 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃 和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式 光 为：CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl。
2.了解烷烃、烯烃的结构特 点及烯烃的顺反异构。 3.能以典型代表物为例，理
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解烷烃、烯烃的化学性质。
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合成化学 第2章 合成路线设计与合成方法讲解
颠茄酮两条不同合成路线，充分说明了合成路线设计的重要性。
合成路线设计的基本方法
1）当代合成路线设计 美国哈佛大学的科里(E. J. Corey)教授 (1990年诺贝尔化学奖得主)---“合成子 法”(Synthon Approach)
• 利用计算机辅助设计合成路线
E. J. Corey (1928 - )
7
2.2 合成子与逆向合成
1. 概念
合成子（Synthon）是逆合成分析中的概念之一，用 以表示拆解有机合成目标分子时得到的碎片，即合 成反应可能经由的途径。 (E. J. Corey) 合成子（Synthon）是通过已知或设计的合成操作将 有机分子化合的结构单元。 极性转换中的合成子分为供电子合成子（d, donor ） 和受电子合成子（a, acceptor ）两大类。 d合成子: 硫醇、氰化钾、乙醛、炔烃锂盐等；a合成 子:氯化二甲基膦、丙酮、溴代丙酮及丙烯酸酯。
d0合成子：ROH, RSH失去一个质子
d1-合成子： 常 C硫H叶用3S立dO1合德2C成试H子3剂，的，H合和CN成硫，等代R价缩3S体醛iC有等H：2。CCl，HP3NhO3P2+，-CHH3S2ROCXH-，3，
d2-合成子：
常 用 合 成 等 价 体 ： RCH2CHO 、 RCH2COPh 、 RCH2CO2Et 、 CH2(CO2Et) 、 CH3COCH2CO2Et 、 CH2(CN)2等
著名有机合成化学家斯蒂尔(W C Still) ： (1917-1979)
一个复杂有机分子的有效合成路线的设 计是有机合成中最困难的问题之一!!
有机合成就是应用基本且易得原料与试剂，加上人类智慧 与技术来创造预期有优异性能的或具有重大意义的化合物。
合成路线设计的基本方法
1）当代合成路线设计 美国哈佛大学的科里(E. J. Corey)教授 (1990年诺贝尔化学奖得主)---“合成子 法”(Synthon Approach)
• 利用计算机辅助设计合成路线
E. J. Corey (1928 - )
7
2.2 合成子与逆向合成
1. 概念
合成子（Synthon）是逆合成分析中的概念之一，用 以表示拆解有机合成目标分子时得到的碎片，即合 成反应可能经由的途径。 (E. J. Corey) 合成子（Synthon）是通过已知或设计的合成操作将 有机分子化合的结构单元。 极性转换中的合成子分为供电子合成子（d, donor ） 和受电子合成子（a, acceptor ）两大类。 d合成子: 硫醇、氰化钾、乙醛、炔烃锂盐等；a合成 子:氯化二甲基膦、丙酮、溴代丙酮及丙烯酸酯。
d0合成子：ROH, RSH失去一个质子
d1-合成子： 常 C硫H叶用3S立dO1合德2C成试H子3剂，的，H合和CN成硫，等代R价缩3S体醛iC有等H：2。CCl，HP3NhO3P2+，-CHH3S2ROCXH-，3，
d2-合成子：
常 用 合 成 等 价 体 ： RCH2CHO 、 RCH2COPh 、 RCH2CO2Et 、 CH2(CO2Et) 、 CH3COCH2CO2Et 、 CH2(CN)2等
著名有机合成化学家斯蒂尔(W C Still) ： (1917-1979)
一个复杂有机分子的有效合成路线的设 计是有机合成中最困难的问题之一!!
有机合成就是应用基本且易得原料与试剂，加上人类智慧 与技术来创造预期有优异性能的或具有重大意义的化合物。
现代有机合成化学选择性有机合成反应和复杂有机分子合成设计
作者简介
这是《现代有机合成化学选择性有机合成反应和复杂有机分子合成设计》的读书笔记，暂无该书 作者的介绍。
谢谢观看
虽然本书列举了许多具有应用前景的复杂有机分子合成实例，但这些实例并未涉及所有领域，尤 其是新兴领域如生物医药、新能源等。本书对于某些技术的解释较为繁琐，可能会让一些初学者 感到困惑。
《现代有机合成化学：选择性有机合成反应和复杂有机分子合成设计》这本书是一本极具价值的 参考书，对于从事有机化学、药物化学、材料科学等领域的研究人员来说具有重要的参考意义。 在阅读本书时，读者可以从理论和实践两个角度入手，深入理解选择性有机合成反应和复杂有机 分子合成设计的精髓，并探索其在各领域的应用。同时，读者也可以将本书与其他相关书籍一起 阅读，以便更全面地了解该领域的最新进展。
在选择性有机合成反应方面，作者详细地阐述了各种反应机理，包括亲电反应、亲核反应、自由 基反应等。这些反应在特定条件下可以实现对特定位置的官能团进行选择性的转化。
作者还进一步讨论了影响选择性的因素，如底物、反应条件、催化剂等，并举出了大量的实例， 帮助读者深入理解选择性有机合成反应的原理和应用。
复杂有机分子合成设计是本书的另一核心内容。作者介绍了如何根据目标分子的结构特征，制定 合理的合成策略。他强调了从简单到复杂的合成思路，即从易得的原料出发，逐步构建出目标分 子中的各个部分，直至最终得到目标分子。同时，作者也指出这种合成策略的不足之处，例如合 成路线较长、收率较低等。针对这些不足，作者提出了一些改进方法，如模块化合成、组合合成 等。
《现代有机合成化学选择性有机合成反应和复杂有机分子合成设计》是一本专注于介绍现代有机 合成化学领域的书籍。本书的主题和目的是帮助读者深入理解选择性有机合成反应和复杂有机分 子合成设计的基本原理和方法，以及它们在现代有机合成中的应用和意义。
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3. 1,3-二羰基化合物的烃基化 最常用的1,3-二羰基化合物有：
A. β-酮酸酯：如β-丁酮酸乙酯，即乙酰乙酸乙酯
B. 丙二酸酯：如丙二酸二乙酯（C2H5OOCCH2COOC2H5）
C. β-二酮：即RCOCH2COR。
（1）β-酮酸酯的烃基化 通常都是在乙醇中用C2H5ONa或C2H5OK将它们转化成
A. 碱的影响
叔丁醇钾特别适用于酸性适中活泼亚甲基的烃基化。对于那些 酸性较弱的活性亚甲基化合物，则需用更强的碱，如氨基钠的液氨 溶液等作催化剂。
不对称的二酮在过量的碱存在下，可生成两种不同的
双负离子，当与烷基化试剂反应时，往往以一种烃基化产 物为主，即烃基首先进入取代基较少的α-碳。
B. 烃基化剂的影响
常见的能使α-氢活化的基团，其活化作用的大小顺序大致如下： -NO2>-COR>-SO2R>-COOR=CN>-SOR>-Ph
当一个碳上连有两个这样的基团时，这个碳上的氢就更加活泼， 也就表现出有更大的酸性。
由于活泼亚甲基化合物的酸性甚至比醇的酸性还强，因此它们 与醇钠的无水醇溶液作用即可形成一定浓度的烯醇负离子。
常用的烃化剂是卤代物。伯卤烷、仲卤烷、烯丙基卤、 苄卤等反应结果较好。叔卤烷则主要发生消除反应。
若采用非碱性的氟化硼或过氯酸银作催化剂，则叔卤代 烷亦可顺利进行烷基化反应。
选用伯卤烷为烃基化剂，可以得到较多的碳烃基化产物。
不同卤素的RX相比，反应活性如下：
RI>RBr>RCl
C.溶剂的影响
在非质子极性溶剂中，氧上烃基化比例增加； 在质子溶剂或非 极性溶剂中，碳上烃基化比例增加。
形成环状酮 （异常反应）
COOH COOH
COOH COOH
O + H2O + CO2 O + H2O + CO2
例如：
CH2(CO2Et)2
(1)EtONa, EtOH (2)n-C5H11Br
n-C5H11CH(CO2Et)2 (1)EtONa, EtOH (2)CH3I
COOEt
n-C5H11 C COOEt CH3
第二章 碳碳单键的形成
2.1 通过亲核取代反应形成碳碳单键
亲核取代 反应是形成碳-碳单键最常用的方法之一
R X + · ·Nu－
R Nu + · ·X－
底物： R-X、R-OTs、
一
R-O-SO3H
烃基化试剂
般
能提供碳负离子的化合物：
亲核试剂：
如：-CN、RC≡C-等
以下从几类化合物的烃基化角度，讨论一些应用较多 的形成碳一碳单键的亲核取代反应。
(1)NaOH,H2O (2)HCl
n-C5H11
H C COOH
CH3
（3）β-二酮的烃基化
β-二酮与β-酮酸酯、丙二酸酯类似，也能发生烃基化而生成相 应的烃基化产物。
21
(4)其它活泼亚甲基化合物的烃基化
含有其它致活基团（如CN、Ph、SO、SO2等）的活泼亚甲
反应历程：
δ -O
CH3C CH2
δ+
O COC2H5
C
CH2COC2H5
OH
OH -
O-
O
H3C C CH2COC2H5 OH
O -
CH3C O
O 2 CH3C O-
O
+ CH3COC2H5
+ CH3CH2OH
β-酮酸酯在发生酸式分解的同时，不可避免地要发生酮式分解， 以致羧酸的收率不如利用丙二酸酯的好。所以若以β-酮酸酯为原料 时，主要应用它的酮式分解反应。
2.1.1 活泼亚甲基化合物的烃基化
1. 活泼亚甲基化合物的定义
当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸 电子基团时，这个碳原子上的氢被致活了，因此这类化合物叫做活 泼亚甲基化合物。
给电子基团：电负性比氢小的 吸电子基团：电负性比氢大的
有机化合物中一些常见原子及取代基的电负性大小次序:
O CH3CCH3
NaOC2H5 C2H5OH
O CH2-C-CH3
O CH2=C-CH3
②由于烯醇负离子的α-碳上和氧上都带有部分负电荷，所以作 为亲核试剂，它也是两可的，既可以用碳进攻R-X，也可以用氧进 攻R-X。
通常是碳上优先烃基化，碳原子的亲核性大于氧原子。
2. 影响活泼亚甲基化合物烃基化的因素
酸式分解并不是绝对不用，特别是在α-位有二个取代基时，酸式 分解也能有较好的收率。
(2)丙二酸酯的烃基化
丙二酸酯的烃基化常在乙醇钠的乙醇溶液中进行；因其酸性不太 强，氧上取代的竞争反应不严重，故除可用卤代烷作烃基化剂外， 也可用磺酸酯作烃基化剂。’
丙二酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧，可转化成羧酸。
-N+R3>-NO2>-COOH>-COOR>-CO>-F > -Cl > Br > -I > -OCH3 > -NHCOCH3 > -C6H5 > -CH=CH2> H >-CH3 > -C2H5 > -CH(CH3) 2 > -C(CH3) 3
2. 活泼亚甲基化合物的性质
①活泼亚甲基化合物由于吸电子基的诱导效应，使得α-碳上的 氢具有一定的酸性 ，可以解离而生成碳负离子，通常称为烯醇负离 子。
溶剂
碳烃基化产物
HMPA（六甲基磷酰胺） THF（四氢呋喃） t-BuOH（叔丁醇）
15％ 94％ 94％
氧烃基化产物
83％ 0％ 0％
D.金属离子的影响
与烯醇负离子配对的金属离子的种类，对烃基化位置也有影响。 以Li＋、Na＋、K＋相比，Li＋与烯醇负离子结合最牢，K＋最不牢， Na＋居中。这就是说烯醇锂盐最有利于碳上烃基化。
丙二酸酯和β-酮酸酯既可发生一烃基化，也可发生二烃基化反应。 但丙二酸酯的烃基化产物只能分解成酸而不能得到酮。
HOOCCOOH HOOCCH2COOH
HCOOH + CO2 CH3COOH + CO2
脱羧
(-CO2)
形成环状酸酐 （易发生） （正常反应）
COOH COOH
COOH COOH
O O + H2O O O O + H2O O
烯醇盐，然后与卤代烷发生烃基化反应，即在α-C上引入 烃基。
β-酮酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧，可转化成 酮。
常把β-酮酸酯的烃化物在稀酸中水解，或先在稀碱中水解，然 后酸化，最后脱羧得产物酮的过程称为酮式分解。
若将β-酮酸酯的烃化物在较浓的碱液中水解，OH－会进攻羰基 并促使羰基与α-C之间键断裂，再经酸化后得羧酸 ，所以常把β-酮 酸酯的这种分解称为酸式分解。
A. β-酮酸酯：如β-丁酮酸乙酯，即乙酰乙酸乙酯
B. 丙二酸酯：如丙二酸二乙酯（C2H5OOCCH2COOC2H5）
C. β-二酮：即RCOCH2COR。
（1）β-酮酸酯的烃基化 通常都是在乙醇中用C2H5ONa或C2H5OK将它们转化成
A. 碱的影响
叔丁醇钾特别适用于酸性适中活泼亚甲基的烃基化。对于那些 酸性较弱的活性亚甲基化合物，则需用更强的碱，如氨基钠的液氨 溶液等作催化剂。
不对称的二酮在过量的碱存在下，可生成两种不同的
双负离子，当与烷基化试剂反应时，往往以一种烃基化产 物为主，即烃基首先进入取代基较少的α-碳。
B. 烃基化剂的影响
常见的能使α-氢活化的基团，其活化作用的大小顺序大致如下： -NO2>-COR>-SO2R>-COOR=CN>-SOR>-Ph
当一个碳上连有两个这样的基团时，这个碳上的氢就更加活泼， 也就表现出有更大的酸性。
由于活泼亚甲基化合物的酸性甚至比醇的酸性还强，因此它们 与醇钠的无水醇溶液作用即可形成一定浓度的烯醇负离子。
常用的烃化剂是卤代物。伯卤烷、仲卤烷、烯丙基卤、 苄卤等反应结果较好。叔卤烷则主要发生消除反应。
若采用非碱性的氟化硼或过氯酸银作催化剂，则叔卤代 烷亦可顺利进行烷基化反应。
选用伯卤烷为烃基化剂，可以得到较多的碳烃基化产物。
不同卤素的RX相比，反应活性如下：
RI>RBr>RCl
C.溶剂的影响
在非质子极性溶剂中，氧上烃基化比例增加； 在质子溶剂或非 极性溶剂中，碳上烃基化比例增加。
形成环状酮 （异常反应）
COOH COOH
COOH COOH
O + H2O + CO2 O + H2O + CO2
例如：
CH2(CO2Et)2
(1)EtONa, EtOH (2)n-C5H11Br
n-C5H11CH(CO2Et)2 (1)EtONa, EtOH (2)CH3I
COOEt
n-C5H11 C COOEt CH3
第二章 碳碳单键的形成
2.1 通过亲核取代反应形成碳碳单键
亲核取代 反应是形成碳-碳单键最常用的方法之一
R X + · ·Nu－
R Nu + · ·X－
底物： R-X、R-OTs、
一
R-O-SO3H
烃基化试剂
般
能提供碳负离子的化合物：
亲核试剂：
如：-CN、RC≡C-等
以下从几类化合物的烃基化角度，讨论一些应用较多 的形成碳一碳单键的亲核取代反应。
(1)NaOH,H2O (2)HCl
n-C5H11
H C COOH
CH3
（3）β-二酮的烃基化
β-二酮与β-酮酸酯、丙二酸酯类似，也能发生烃基化而生成相 应的烃基化产物。
21
(4)其它活泼亚甲基化合物的烃基化
含有其它致活基团（如CN、Ph、SO、SO2等）的活泼亚甲
反应历程：
δ -O
CH3C CH2
δ+
O COC2H5
C
CH2COC2H5
OH
OH -
O-
O
H3C C CH2COC2H5 OH
O -
CH3C O
O 2 CH3C O-
O
+ CH3COC2H5
+ CH3CH2OH
β-酮酸酯在发生酸式分解的同时，不可避免地要发生酮式分解， 以致羧酸的收率不如利用丙二酸酯的好。所以若以β-酮酸酯为原料 时，主要应用它的酮式分解反应。
2.1.1 活泼亚甲基化合物的烃基化
1. 活泼亚甲基化合物的定义
当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸 电子基团时，这个碳原子上的氢被致活了，因此这类化合物叫做活 泼亚甲基化合物。
给电子基团：电负性比氢小的 吸电子基团：电负性比氢大的
有机化合物中一些常见原子及取代基的电负性大小次序:
O CH3CCH3
NaOC2H5 C2H5OH
O CH2-C-CH3
O CH2=C-CH3
②由于烯醇负离子的α-碳上和氧上都带有部分负电荷，所以作 为亲核试剂，它也是两可的，既可以用碳进攻R-X，也可以用氧进 攻R-X。
通常是碳上优先烃基化，碳原子的亲核性大于氧原子。
2. 影响活泼亚甲基化合物烃基化的因素
酸式分解并不是绝对不用，特别是在α-位有二个取代基时，酸式 分解也能有较好的收率。
(2)丙二酸酯的烃基化
丙二酸酯的烃基化常在乙醇钠的乙醇溶液中进行；因其酸性不太 强，氧上取代的竞争反应不严重，故除可用卤代烷作烃基化剂外， 也可用磺酸酯作烃基化剂。’
丙二酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧，可转化成羧酸。
-N+R3>-NO2>-COOH>-COOR>-CO>-F > -Cl > Br > -I > -OCH3 > -NHCOCH3 > -C6H5 > -CH=CH2> H >-CH3 > -C2H5 > -CH(CH3) 2 > -C(CH3) 3
2. 活泼亚甲基化合物的性质
①活泼亚甲基化合物由于吸电子基的诱导效应，使得α-碳上的 氢具有一定的酸性 ，可以解离而生成碳负离子，通常称为烯醇负离 子。
溶剂
碳烃基化产物
HMPA（六甲基磷酰胺） THF（四氢呋喃） t-BuOH（叔丁醇）
15％ 94％ 94％
氧烃基化产物
83％ 0％ 0％
D.金属离子的影响
与烯醇负离子配对的金属离子的种类，对烃基化位置也有影响。 以Li＋、Na＋、K＋相比，Li＋与烯醇负离子结合最牢，K＋最不牢， Na＋居中。这就是说烯醇锂盐最有利于碳上烃基化。
丙二酸酯和β-酮酸酯既可发生一烃基化，也可发生二烃基化反应。 但丙二酸酯的烃基化产物只能分解成酸而不能得到酮。
HOOCCOOH HOOCCH2COOH
HCOOH + CO2 CH3COOH + CO2
脱羧
(-CO2)
形成环状酸酐 （易发生） （正常反应）
COOH COOH
COOH COOH
O O + H2O O O O + H2O O
烯醇盐，然后与卤代烷发生烃基化反应，即在α-C上引入 烃基。
β-酮酸酯的烃基化产物经水解再受热脱羧，可转化成 酮。
常把β-酮酸酯的烃化物在稀酸中水解，或先在稀碱中水解，然 后酸化，最后脱羧得产物酮的过程称为酮式分解。
若将β-酮酸酯的烃化物在较浓的碱液中水解，OH－会进攻羰基 并促使羰基与α-C之间键断裂，再经酸化后得羧酸 ，所以常把β-酮 酸酯的这种分解称为酸式分解。